[发明专利]一种用于大跨度空间钢结构安装的卸载分析方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种钢结构建筑的安装技术，特别涉及一种用于大跨度空间钢结构安装的卸载分析方法。

背景技术：

大跨度空间结构安装完成后，须拆除在安装过程中附加的临时支撑，此时结构受力由施工状态转变为正常使用状态，杆件内力重分布，这个过程即为卸载过程。由于杆件内力在卸载过程中变化复杂，所以，必须对卸载过程进行全程模拟分析，以保证结构安全。螺旋千斤顶是实施卸载最常用的设备，在卸载过程中，可以控制速度，使结构支撑情况缓慢向正常使用状态变化。

大跨度空间结构常用的卸载分析设计方法，有直接取消支座法和强制位移法。直接取消支座法就是将临时支撑点作为结构临时支座，按卸载步骤直接将这些支座分别直接取消进行受力分析；强制位移法是在临时支座点处设置一个支座的位移值，作为该点的荷载，也就是强迫结构在该点位移到设置值，进行受力分析。两种方法中，直接取消支座的分析方法与结构实际受力情况相差较大，对于整体刚度较大，支座取消后杆件力变化不敏感的结构，较适用。强制位移法分析时，结构在该点设置的位移值是通过相应的力来实现的，这与实际施工时通过调整千斤顶高度来达到位移的情况不符，也就是说此计算假定也与实际操作有差别。

发明内容：

本发明的目的就在于提供一种用于大跨度空间钢结构安装的卸载分析方法，该方法可使卸载分析值与实际操作过程更加接近。

如上构思，本发明的技术方案是：一种用于大跨度空间钢结构安装的卸载分析方法，其特征在于：其具体实施步骤如下：

①在模拟分析的模型中，将临时支撑的支座点假定为一个弹簧；

②根据胡克定律F=KX，弹簧的伸长量X一定，弹簧刚度K和受力F成反比；

③卸载过程由于是临时支座反力R由施工临时状态的值向零值变化的过程，因此通过调整弹簧刚度K,弱化该点支座刚度；

④分析计算整个空间结构的支座反力R，观测比较每一次K值调整变化后支座反力R及结构杆件内力变化情况；

⑤继续调整弹簧刚度K，直到R值约为零；

⑥将该节点支座取消，定义为正常节点。

本发明与直接取消支座法、强制位移法相比，临时支座处的承载变化理论模型与真实情况更加接近，结构变化趋势缓慢，杆件不会出现极端变化。

具体实施方式：

一种用于大跨度空间钢结构安装的卸载分析方法，其具体实施步骤如下：

①在模拟分析的模型中，将临时支撑的支座点假定为一个弹簧；

②根据胡克定律F=KX，弹簧的伸长量X一定，弹簧刚度K和受力F成反比；

③卸载过程由于是临时支座反力R由施工临时状态的值向零值变化的过程，因此通过调整弹簧刚度K,弱化该点支座刚度；

④分析计算整个空间结构的支座反力R，观测比较每一次K值调整变化后支座反力R及结构杆件内力变化情况；

⑤继续调整弹簧刚度K，直到R值约为零；

⑥将该节点支座取消，定义为正常节点。

大跨度空间结构卸载时，通过徐徐降低螺旋千斤的高度，使临时支撑点支座逐渐退出工作，达到卸载目的。本发明为使卸载分析理论假设值与实际操作过程更加接近，使分析计算更准确地反映结构内力变化过程，我们假定支座为弹簧支座。由于结构支座反力会随着弹簧支座刚度变化而变化，结构外力一定，弹簧刚度越大，支座反力越大。弹簧刚度由人工试算输入程序，通过逐步输入减少的弹簧刚度值，使该点支座慢慢退出工作，这种方法可叫退刚度法。